Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им.В.П.ГОРЯЧКИНА

Утверждаю:

Декан факультета заочного образования

_Силайчев П.А.

«_» 2008 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Направление подготовки дипломированного специалиста 660300 – «Агроинженерия»

Специальности: 030500.01 «Профессиональное обучение», 311400 – «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

Москва – 1. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины «Автоматизированный электропривод»

Студент должен:

• иметь представление о:

- современном состоянии и тенденциях развития автоматизированного электропривода в сельском хозяйстве;

- общих принципах работы основных типов электроприводов и систем управления ими.

• знать:

- основные требования к электроприводу сельскохозяйственных машин;

- основные понятия и определения по теории электропривода;

- электромеханические свойства электродвигателей;

- основные способы регулирования скорости электропривода;

- методы расчета длительности переходных процессов;

- методы расчета мощности электродвигателей при различных режимах работы;

- основы построения разомкнутых и замкнутых систем автоматического управления электроприводами;

- приводные характеристики, режимы работы электроприводов основных сельскохозяйственных машин;

- общую методику выбора электропривода сельскохозяйственных машин.

• уметь:

- проводить необходимые технические расчеты, связанные с проектированием систем автоматизированного электропривода;

- читать и выполнять электрические и технологические схемы систем автоматизированного электропривода;

- выявлять факторы, определяющие оптимальные энергетические показатели работы электропривода;

- использовать вычислительную технику при проектировании и оценке работы систем автоматизированного электропривода.

• владеть:

- методиками расчета механических характеристик электродвигателей, основных показателей регулирования скорости электроприводов;

- методиками выбора электродвигателей для привода основных сельскохозяйственных машин.

2. Объем дисциплины и виды учебной работы (ч) Вид занятий Количество часов Всего аудиторных занятий Лекции Практические занятия Лабораторные занятия Самостоятельная работа Курсовая работа Всего по дисциплине Вид итогового контроля 3. Содержание дисциплины 3.1. Разделы дисциплины и виды занятий № Раздел дисциплины Количество часов п.п Лекции Практ. Лаб.

занятий Занятий 1. Основы теории электропривода 8 2. Системы автоматического управления элек- 6 троприводами 3. Электропривод в сельскохозяйственном 6 производстве Всего 20 3.2. Содержание разделов дисциплины Введение Понятие «Электропривод». Состояние и перспективы развития электропривода в сельскохозяйственном производстве. Классификация электроприводов.

Предмет, задачи и структура курса.

Раздел 1. Основы теории электропривода 1.1. Механика электропривода Общие сведения. Типовые статические нагрузки электропривода. Механические характеристики электродвигателей и основных сельскохозяйственных машин и механизмов. Установившееся движение электропривода. Статическая устойчивость.

Расчетные схемы механической части электропривода. Приведенное механическое звено. Уравнение движения электропривода и его анализ.

Область применения электродвигателей постоянного (ДПТ) и переменного тока, их преимущества и недостатки.

Электромеханические свойства двигателей постоянного и переменного тока, уравнения их механических и электромеханических характеристик. Естественные и искусственные характеристики, их расчет и построение. Способы пуска электродвигателей. Тормозные режимы работы электродвигателей. Основные показатели регулирования скорости электропривода. Основные способы регулирования скорости электродвигателей постоянного и переменного тока.

1.3. Переходные процессы в электроприводах Общие сведения. Причины возникновения переходных процессов. Виды переходных процессов в электроприводах.

Механические переходные процессы в электроприводах с постоянным динамическим моментом, с динамическим моментом линейно и нелинейно зависящим от скорости. Электромеханические переходные процессы в электроприводах с учетом электромагнитной инерции двигателя.

Энергетические показатели работы электропривода в переходных режимах.

1.4. Выбор электродвигателей по мощности Общие сведения. Нагрев и охлаждение электродвигателей. Номинальные режимы работы двигателей. Нагрузочные диаграммы электропривода.

Выбор двигателей по мощности при продолжительном, кратковременном, повторно-кратковременном и перемежающемся режимах работы. Проверка электродвигателей по механическим свойствам (по пуску и перегрузочной способности).

Раздел 2. Системы автоматического управления электроприводами Общие сведения. Понятие о регулировании координат электропривода. Общие принципы построения систем управления электроприводами. Разомкнутые и замкнутые системы автоматического управления. Обратные связи по скорости, току, напряжению и т.д.

2.2. Разомкнутые системы автоматического управления Принципы автоматического управления пуском и торможением электродвигателей в разомкнутых контактно-релейных системах. Типовые узлы контактнорелейных схем управления пуском и торможением электродвигателей постоянного и переменного тока. Типовые схемы разомкнутых систем управления электроприводами постоянного и переменного тока.

2.3. Замкнутые системы автоматического управления Регулирование скорости двигателей постоянного тока в системах: управляемый преобразователь-двигатель (УП-Д), импульсный регулятор напряжения - двиг атель (ИРН-Д). Регулирование скорости асинхронного электродвигателя в системах: тиристорный регулятор напряжения - двигатель (ТРН-АД), преобразователь частоты - двигатель (ПЧ-АД). Каскадные схемы регулирования скорости асинхронного электропривода. Системы автоматического регулирования положения (точное позиционирование электропривода, программно-управляемый позиционный электропривод, позиционный следящий электропривод).

Особенности выбора электропривода сельскохозяйственных рабочих машин.

Выбор электропривода: по роду тока и уровню напряжения, по конструктивному исполнению и способу монтажа, по степени защищенности от воздействия окружающей среды, по частоте вращения и способу регулирования координат, по мощности из условий допустимого нагрева, обеспечения пуска, статической и динамической устойчивости электропривода.

Раздел 3. Электропривод в сельскохозяйственном производстве 3.1. Общие вопросы автоматизированного электропривода в сельскохозяйственном производстве Характерные особенности работы электропривода в условиях сельскохозяйственного производства. Приводные характеристики сельскохозяйственных машин.

3.2. Электропривод и автоматизация насосных и Приводные характеристики и режимы работы насосов и вентиляторов. Выбор типа и расчет мощности их электропривода. Принципы регулирования подачи насосов и вентиляторов.

Электропривод и автоматизация водоснабжающих установок башенного и безбашенного типа, установок орошения. Особенности работы, типовые схемы и комплекты электрооборудования.

Электропривод и автоматизация вентиляционно–отопительных установок производственных с.-х. помещений. Особенности работы, типовые схемы и комплекты электрооборудования.

Приводные характеристики и особенности пуска центрифуг. Выбор типа и расчет мощности их электропривода.

Схемы электроприводов центрифуг (с центробежной муфтой скольжения, высокочастотный, многоскоростной и др.).

3.4. Электропривод кормоприготовительных и Приводные характеристики и особенности работы кормоприготовительных машин (измельчители, дробилки, смесители и др.). Выбор типа и расчет мощности их электропривода. Автоматизация, типовые схемы и комплекты электрооборудования.

Приводные характеристики и режимы работы стационарных транспортеров.

Выбор типа и расчет мощности их электропривода. Автоматизация, типовые схемы и комплекты электрооборудования.

Приводные характеристики и режимы работы мобильных кормораздатчиков.

Выбор типа и расчет мощности их электропривода. Автоматизация, типовые схемы и комплекты электрооборудования.

3.5. Электропривод установок и механизмов ремонтных мастерских сельскохозяйственных предприятий Приводные характеристики, режимы и особенности работы электроталей, кранов малой мощности. Выбор типа и расчет мощности их электропривода. Типовые схемы управления и комплекты электрооборудования.

Режимы работы и требования к электроприводу стендов для обкатки автотракторных двигателей внутреннего сгорания после ремонта. Выбор типа и расчет мощности их электропривода. Схемы управления и комплекты электрооборудования.

3.6. Электропривод и автоматизация поточных линий Общие сведения. Требования к электроприводу и схемам автоматизации поточных линий. Использование программируемых микроконтроллеров и управляющих микро ЭВМ для управления поточными линиями.

1. Исследование электромеханических и механиче- ских характеристик и способов регулирования координат двигателя постоянного тока независимого 2. Исследование электромеханических и механиче- ских характеристик и способов регулирования координат ДПТ последовательного возбуждения.

3. Исследование электромеханических и механиче- ских характеристик и способов регулирования координат асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором.

4. Исследование механических характеристик много- скоростного асинхронного двигателя.

5. Исследование механических характеристик трех- фазного асинхронного двигателя при питании от торможении, ударной нагрузке асинхронного электропривода.

7. Исследование нагрева и охлаждения асинхронного двигателя. Определение постоянных времени нагрева и охлаждения.

2. Системы автоматического управления электроприводами 8. Исследование регулируемого электропривода по- стоянного тока в системе УП-Д (управляемый преобразователь-двигатель).

9. Исследование неуправляемых и управляемых пре- образователей напряжения электропривода постоянного тока.

10. Исследование регулируемого асинхронного элек- тропривода с тиристорным преобразователем напряжения (ТПН-Д).

11. Исследование электропривода с асинхронной муф- тактных схем управления асинхронными двигателями.

управления пуском, торможением и реверсированием ДПТ.

управления пуском, торможением и реверсированием асинхронных электродвигателей.

15. Исследование работы позиционного электроприво- 3. Электропривод в сельскохозяйственном производстве 16. Исследование автоматизированного электропривода 17. Исследование автоматизированного электропривода 18. Исследование автоматизированного электропривода скреперного навозоуборочного транспортера.

19. Исследование автоматизированного электропривода 20. Исследование автоматизированного электропривода 21. Изучение схем автоматического управления элек- 22. Исследование автоматизированного электропривода кормораздаточного транспортера.

23. Расчет и построение естественных и искусственных электромеханических и механических характеристик двигателей постоянного тока (ДПТ).

24. Расчет пусковых и тормозных резисторов двигате- лей постоянного тока. Построение пусковой диаграммы.

25. Расчет и построение естественных и искусственных электромеханических и механических характеристик асинхронных электродвигателей.

26. Расчетные схемы механической части электропри- вода. Расчет приведенных момента сопротивления и момента инерции системы электродвигатель– 27. Расчет времени пуска и торможения электроприво- 28. Выбор мощности электродвигателей при продолжи- тельном режиме работы с постоянной и переменной 29. Выбор по мощности электродвигателей при кратко- вторно-кратковременном и перемежающемся режимах работы.

2. Системы автоматического управления электроприводами матического управления электроприводами.

ределение параметров структурной схемы. Расчет Расчет механических характеристик.

хронного электропривода. Расчет механических характеристик.

3.4.1. Электропривод вентиляционно-отопительных установок производственных сельскохозяйственных помещений.

3.4.2. Электропривод водоснабжающих установок сельскохозяйственного назначения.

3.4.3. Электропривод мобильных кормораздатчиков.

3.5.1. Расчет естественных и искусственных механических характеристик асинхронного электродвигателя.

3.5.2. Определение длительности переходных процессов в системе «электродвигатель–рабочая машина».

3.5.3. Выбор электродвигателей для различных режимов работы (S1, S2, S3, S6) электропривода.

3.5.4. Расчет механических характеристик и показателей регулирования в системе ТРН – АД.

3.6.1. Способы регулирования скорости асинхронного электродвигателя и их сравнительный анализ.

3.6.2. Перспективы использования линейных электродвигателей для привода сельскохозяйственных рабочих машин.

3.6.3. Электропривод энергоемких сельскохозяйственных машин.

4. Технические средства обучения и контроля, 4.1. Программы для расчета вероятностных характеристик при выборе мощности сельскохозяйственных электроприводов со случайной нагрузкой.

4.2. Программы, реализующие численные методы интегрирования дифференциальных уравнений (методы Эйлера, Рунге-Кутта и др.) при расчете длительности переходных процессов.

5.1. Возможности использования ЭВМ при проектировании электроприводов сельскохозяйственных машин и исследовании их режимов работы.

5.2. Методы выбора мощности электропривода сельскохозяйственных машин с учетом случайного характера нагрузки.

5.3. Проблемы обеспечения надежного пуска асинхронного электропривода в условиях сельскохозяйственного производства.

5.4. Выбор варианта регулируемого электропривода для конкретной сельскохозяйственной машины.

6.1.Лаборатория по исследованию электромеханических свойств электродвигателей.

6.2.Лаборатория по исследованию систем регулируемого электропривода.

6.3.Лаборатория по исследованию приводных характеристик электроприводов сельскохозяйственных машин.

1.Онищенко Г.Б. Электропривод. М.: МГОУ, 2003.

2.Кабдин Н.Е. Основы электропривода. М.: МГАУ, 2007.

3.Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. М.: Энергоиздат, 1981.

4.Фоменков А.П. Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий. М.: «Колос», 1.Москаленко В.В. Электрический привод. М.:»Мастер», 2000.

2.Москаленко В.В. Системы автоматизированного управления электропривода.

М.: «Инфра-М», 2004.

3.Ключев В.И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1985.

4.Мусин А.М. Электропривод сельскохозяйственных машин и агрегатов. М.: Агропромиздат, Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

Программу разработал: доцент Кабдин Н.Е.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры АЭП (протокол №8_ от «19» _ 2008 г.